发酵工程基础知识

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高三生物知识点：微生物发酵及其应用

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发酵工程的发展简史20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵。

从那时起，发酵工程又经历了几次重大的转折，在不断地发展和完善。

20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。

由于青霉素产生菌是需氧型的，微生物学家就在厌氧发酵技术的基础上，成功地引进了通气搅拌和一整套无菌技术，建立了深层通气发酵技术。

它大大促进了发酵工业的发展，使有机酸、微生素、激素等都可以用发酵法大规模生产。

1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。

氨基酸发酵工业的发展，是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。

科学家在深入研究微生物代谢途径的基础上，通过对微生物进行人工诱变，先得到适合于生产某种产品的突变类型，再在人工控制的条件下培养，就大量产生人们所需要的物质。

目前，代谢控制发酵技术已经与核苷酸、有机酸和部分抗生素等的生产中。

20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产品层出不穷。

20世纪80年代以来，随着学科之间的不断交叉和渗透，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更为合理。

在一些国家，已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数，明显提高了生产效率。

发酵工程的概念和内容发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

（1）＂发酵＂有＂微生物生理学严格定义的发酵＂和＂工业发酵＂，词条＂发酵工程＂中的＂发酵＂应该是＂工业发酵＂。

（2）工业生产上通过＂工业发酵＂来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为＂发酵工艺＂。

第1章发酵工程(考点串讲课件)高二生物单元复习(人教版2019选择性必修3)

温度
发酵温度为18-30 ,酿酒酵母最适生长温度约为28
最适生长温度为30-35℃
重点难点
制作流程
清洗、消毒装置
清洗原材料
榨汁、装瓶
酒精发酵
果酒
果醋发酵
果醋
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干
榨汁，将葡萄汁装入发酵瓶中，留约1/3的空间，盖好瓶盖
①将温度控制在18-30℃②每隔12h左右将瓶盖拧松一次，此后再拧紧瓶盖③发酵时间为10-12d④从发酵瓶口取样，随时对发酵情况进行检测
a.葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布b.发酵温度为30-35℃c.发酵时间为7-8d
三、果酒和果醋的制作
（2）在灼烧接种环之后,要等其冷却再进行划线,以免温度过高杀死菌种
（3）除第一次划线外,每次划线都从上一次划线的末端开始,这样能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐渐减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。最后一次划线不能和第一次划的线相接触
（4）划线时用力大小要适当,防止用力过大将培养基划破
1.平板冷凝后,要将平板倒置,原因是防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染；避免培养基水分过快挥发
知识梳理
一、发酵与传统发酵技术4.实例
知识梳理
项目
菌种
生物类群
代谢类型
菌种来源
腐乳制作
主要为毛霉
真核生物
异养需氧型
主要是空气中的毛霉孢子
泡菜制作
乳酸菌
原核生物
异养厌氧型
主要是附着在蔬菜
主要是附着在葡萄皮上的酵母菌
果醋制作
醋酸菌
原核生物

高中生物第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用课件新人教版选择性必修3

知识点二制作泡菜
1.与泡菜制作相关的菌类——乳酸菌
生物类型常见分类
___原__核_____生物乳酸链球菌、乳酸杆菌
分布代谢类型生产应用
广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
异养___厌__氧_____型乳制品的发酵、泡菜的腌制等
发酵原理
C6H12O6
2C3H6O3(乳酸)+能量无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸
解析温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短,容易造成细菌大量繁殖, 而腌制时间过长,由于发酵产物乳酸不断积累,pH降低,不利于细菌大量繁殖,B项错误。
视角2 结合曲线分析泡菜制作中的菌种、亚硝酸盐及pH变化 3.泡菜是我国的传统食品之一,但制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危险。某兴趣小组进行了泡菜制作,并对发酵过程中乳酸菌数量、泡菜中亚硝酸盐含量以及溶液pH等进行了测量记录,绘制出如下所示曲线图。下列相关叙述错误的是( B )
第一章第1节传统发酵技术的应用
内
01 基础落实•必备知识全过关
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
课程标准
1.简述传统发酵技术的特点,说出常见的传统发酵食品。 2.概述微生物发酵的原理。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋,说出传统发酵技术应用的优点与不足。
基础落实•必备知识全过关
知识点一发酵与传统发酵技术
下降至相对稳定
变化曲线
【视角应用】
视角1 泡菜制作中的过程与条件控制 1.(2021湖南三校高二联考)某节目在讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述,正确的是( C ) A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长 B.制作泡菜时泡菜坛要密封,主要目的是避免外界杂菌的污染 C.蔬菜应新鲜,若放置时间过长,蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高 D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用,冷却的目的是降低水中氧气的含量

1.3发酵工程及其应用 (教学课件)-高二生物人教版选择性必修三

2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？
要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。
思考•讨论发酵工程基本环节分析 3任.在务产二物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？
传统发酵技术：产物一般是复杂的混合物，一般不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。
应该辩证地看待这一产品。一方面：这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求，或者满足一些人的时尚追求。
另一方面：这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定，价格昂贵的问题。
1.在食品工业上的应用 (2)生产食品添加剂
添加了柠檬酸的饮料
添加剂类型
举例
酸度调节剂 L-苹果酸、柠檬酸、乳酸
菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。
思考•讨论啤酒的工业化生产流程
讨论:
➢ 现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题? “精酿”啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场需求，我们如何辩证地看待大规模生产与小规模制作?
(1)生产微生物肥料 (2)生产微生物农药 (3)生产微生物饲料
3.在农牧业上的应用
(1)生产微生物肥料 ①微生物肥料：
利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力、改良土壤结构、促进植株生长、增强植物抗病性和抗逆性。
②常见微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥

发酵基础知识ppt课件

– 平叶＞弯叶＞箭叶
相同搅拌功率下，三者的粉碎气泡的能力：
微观湍动
– 平叶＞弯叶＞箭叶
相同搅拌功率下，三者翻宏动观流翻体动的能力：
– 平叶＜弯叶＜箭叶
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31 31
轴向式搅拌器桨叶式旋桨式
Lightnin式
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32 32
工厂多采用在同一搅拌轴上安装不同叶形的搅拌器
HL ha
封
Hb
装料的液面高度
封头凸出部分的高度，标准椭圆头有： ha ＝0.25D
封头直边高度，据壁厚一般取25、 40、 50mm
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24 24
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25 25
公称容积：V0
V0定义为：罐圆筒部分容积＋底封头容积能装液的体积
罐中实际装料体积：V 则有： v/v0=0.7-0.8，即装料系数
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39 39
7. 空气分布器
空气分布装置的作用是吹入无菌空气，并使空气均匀分布。
分布装置的形式有单管及环形管等。
常用的分布装置是单管式，单管式管口对正罐底中央，装于最低一挡
搅拌器下面，喷口朝下，管口与罐低的距离约40mm
通常通风管的空气流速取20米/秒。
为了防止吹管吹入的空气直接喷击
进料管路有时配在罐体上封头,有时位于罐体下部与放料管路共用一个管口
有时取样、放料、接种使用一个口
有没有蒸汽进口？
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44 44
实罐灭菌： “三路进汽”、 “非进即出”
– “三路进汽”就是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，由于这三个管
都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。

发酵学基本理论框架

2004.8
发酵原理
9
5.2.1 自然规律：微生物生命活动的三个基本假说
5.2.2 应用性推理：工业发酵的八个预测
5.2.3 创新思路
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发酵原理
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5.2.1 自然规律：微生物生命活动的三个基本假说
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发酵原理
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在上个世纪70年代形成的现代生物学关于物质流动、能量流动、以及信息流动这三种流动的观点的启发下，跨出了认真研究工业发酵复杂系统的第一步。
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发酵原理
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本章将要对发酵学基本理论框
架作一个归纳性的小结，目的不但在于使已学过的知识系统化，更重要的是让您沿着研究者走过的思想之路走一遍，用自己的头脑好好想一想，该怎样去发现发酵科学的规律，该怎样去建立发酵科学自成系统的理论。
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发酵原理
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第一节科学研究与科学方法
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发酵原理
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5.2.1.1 发酵学第一假说 ·代谢能支撑假说
微生物是工业发酵的灵魂，没有微生物就没有工业发酵；微生物细胞的生命活动必须由代谢能来支撑（持续地供应代谢能），工业发酵必须由活的微生物细胞来支撑。因此，代谢能支撑假说确定了工业发酵的生物学属性。
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发酵原理
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发酵原理
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综上所述，能量代谢需借
助代谢网络来实现，代谢网络的运行需要代谢能的支撑。能量代谢和物质代谢相互交叉，并且都受细胞经济规律的规范和制约。
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5.2.2 应用性推理：工业发酵的八个预测
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发酵原理

发酵工程的一般过程-苏教版选修2生物科学与社会教案

发酵工程的一般过程一、简介发酵是生物技术的重要组成部分。

发酵工程指通过合理的操作控制，将经过发酵产生的物质进行分离、提纯和加工，从而生产有用的生物制品的一整套工程。

本文将介绍发酵工程的一般过程。

二、发酵工程的一般过程1. 基础原料的预处理一般来说，发酵工程中使用的原料很多都是含有细胞壁的微生物或者其他的天然产物，如植物蛋白。

这些天然的物质都需要在开始发酵之前进行处理，如打碎、过滤、浸泡、热处理等方式，以便于使发酵过程中的微生物能够吸收，并更好地利用其中的营养物质。

2. 发酵菌的准备在发酵工程中使用的微生物种类很多，包括常见的无菌状态下培养的细菌、酵母菌、真菌等。

在发酵之前需要养活这些微生物，使它们活跃起来，以便于在发酵过程中生产所需产品。

3. 发酵过程的控制发酵过程中需要控制的因素很多，包括反应温度、pH值、氧气和营养盐的供应等。

这些因素都需要进行严格的控制和监测，以便于使微生物在最适宜的环境下生长和繁殖，并使产物得到高产、高质量。

4. 发酵产物的提取与分离发酵产物一般以包括可以溶于水的有机物、蛋白质、多糖物等多种物质。

在发酵结束后，需要将产物从反应混合物中分离出来，提取出来进行后续的加工和提纯处理。

5. 发酵产品的后续加工与利用分离出来的发酵产品可以进行多种后续加工和利用。

例如，可以通过过滤和提纯等步骤，将产品进行纯化，使其符合特定的要求，然后将其用于制作各种生物制品，如复合肥料、生物酶、抗生素等。

三、结论发酵工程是现代生物技术的一大组成部分。

通过对基础原料的预处理、发酵菌的准备、发酵过程的控制、发酵产物的提取和分离以及发酵产品的后续加工与利用等几个关键步骤的控制和管理，可以使发酵工程达到理想的生产水平并收获理想的产品。

高中生物第1章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用第1课时微生物的基本培养技术新人教版选择性必修3

主题二无菌技术
【情境探究】
获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开,主要包括消毒和灭菌。阅读教材中消毒和灭菌的相关内容,结合下列情境,回答相关问题。 1.消毒和灭菌的原理有哪些?试举例说明。提示使菌体蛋白凝固变性,如高压蒸汽灭菌法;抑制细菌代谢和生长,或破坏细菌细胞膜的结构,改变其通透性,使细胞破裂、溶解,如某些化学消毒法;损伤细菌DNA等,如紫外线消毒法。 2.消毒和灭菌都能杀死所有的微生物吗? 提示灭菌可杀死物体内外的全部微生物,包括芽孢和孢子,而消毒仅杀死部分微生物。
提示将接种菌种的液体培养基的锥形瓶放置在摇床上培养,通过摇床的晃动为菌种的增殖提供氧气。摇床转速不同,培养液中O2含量不同。培养酵母菌的平板属于固体培养基,不宜利用摇床培养。
结论语句辨一辨 1.由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。( √ ) 2.配制好的培养基可用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。( √ ) 3.培养基冷却凝固后应将培养皿倒置。( √ ) 4.接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌。( √ )
旁栏边角想一想什么是生物消毒法?请举例说明其原理。提示生物消毒法是指利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法。例如,有的微生物能够寄生于多种细菌体内,使细菌裂解,因此可以用它们来净化污水、污泥。
结论语句辨一辨 1.灭菌相比消毒对微生物的杀灭更彻底。( √ ) 2.无菌操作的对象只要是没有生物活性的材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。( × ) 3.培养基最常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。( √ ) 4.选择消毒或灭菌要根据无菌操作的对象及目的而定。( √ )
营养物质含义
作用
主要来源

高中发酵工程的知识点总结

高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础，通过控制合适的环境条件，利用微生物或酶的代谢作用，进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。

2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用，使其产生有用的化学产物。

发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵，有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用，而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。

3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用，可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。

二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。

其中，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌，真菌包括霉菌和酵母菌。

2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件，不同微生物的生长特性有所不同。

典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。

3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。

呼吸代谢需要有氧气，产生CO2和H2O，而发酵代谢不需要氧气，产生乳酸、酒精、醋酸等产物。

4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式，培养基的选择对微生物的生长有重要影响。

三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。

2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备，按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。

3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物，可以是细菌、酵母菌、真菌等。

合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。

4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面，需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。

新教材高中生物第章发酵工程第节传统发酵技术和产品课件苏教版选择性必修

够运用发酵原理解释日常生活中的发酵现象。
NO.1 必备知识·聚焦概念
一、传统发酵技术的本质是微生物的天然发酵 1．微生物的概念：绝大多数情况下，微生物是各种个体微小、肉眼不易看见、结构相对简单的生物的总称。 2．微生物的种类
3．我国传统发酵技术源远流长 (1)微生物的利用历史 ①早在几千年前，古人就已经发明了制曲酿酒的技术。 ②我们的祖先很早就已经掌握了制醋和制酱的方法。 ③在农业上，我们的祖先掌握了制作堆肥和厩肥的技术。 (2)局限性古人没有认识到微生物与发酵的确切关系，传统发酵技术基本都是发酵经验的总结。
异养兼性厌氧型
异养需氧型
温度发
时间酵
条氧气
件 pH
果酒制作 18～25 ℃ 10～12 d
前期需氧，后期无氧
酸性
果醋制作 30～35 ℃
7～8 d 一直需要充足氧
气酸性
结果检测联系
果酒制作
果醋制作
酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应反应液pH下降
呈现灰绿色
醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵
[答案] (1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染 (2) 为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时汁液溢出 (3) 乙 A 中的氧气乙 B 中的酒精乙 A 中的酒精 (4)兼性厌氧异养
泡菜制作过程中相关物质变化及注意事项
1．泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
项目
[答案] (1)杀灭盐水中的微生物并除去水中氧气增加乳酸菌的数量 (2)无氧呼吸细胞质基质 (3)温度腌制时间食盐用量 (4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸
发酵过程中控制杂菌的方法 (1)泡菜坛的密闭性及灭菌。 (2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。 (3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。 (4)调味料也具有抑菌的作用。 (5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。

生物选修三发酵工程知识点知乎

生物选修三发酵工程知识点知乎发酵工程是一门研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

以下是发酵工程的一些重要知识点：1.发酵过程及其条件：发酵是一种利用微生物或酶催化剂进行有机物转化的生物过程。

发酵过程通常需要一些基本条件，如适宜的温度、pH值、氧气供应、营养物质等。

2.微生物的选择：发酵过程中，选择适宜的微生物对于产品的质量和产量起到至关重要的作用。

常见的发酵微生物包括酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。

3.发酵基质：发酵基质是微生物生长和代谢所必需的营养物质，它包括碳源、氮源、矿物质、维生素等。

发酵过程中需要根据不同微生物的需求来设计合适的发酵基质。

4.发酵过程的控制：发酵过程是一个相对复杂的过程，需要通过控制发酵温度、pH值、氧气供应、基质浓度等参数来实现最佳的发酵效果。

5.发酵设备及操作：发酵工程中使用的设备包括发酵罐、搅拌器、气体供应系统、温控系统等。

发酵操作需要严格控制发酵过程中的各个参数，并采取相应的措施来确保发酵过程的成功进行。

6.剪切力与氧气传递：在发酵过程中，剪切力的作用可以促使混合物更加均匀地分布在发酵液中，从而提高氧气传递效率，有效促进微生物的生长和代谢。

7.发酵产物的分离与纯化：发酵产物的分离与纯化是发酵工程中的关键步骤之一、常用的分离技术包括离心、滤过、透析、薄层层析、凝胶层析等。

8.发酵中的计量和控制：发酵过程的计量和控制是发酵工程中的重要内容之一、通过监测和调控发酵过程中的各个参数，可以实现发酵过程的优化和控制。

9.发酵工程的应用：发酵工程在食品工业、医药工业、化工工业等领域有广泛的应用。

例如，酿酒、饮料、乳制品、药物、酶制剂等都是通过发酵工艺生产的。

10.发酵工程的发展：随着生物技术的迅猛发展，发酵工程的研究和应用也得到了广泛的推广。

发酵工程的发展方向包括发酵过程优化、新型发酵设备开发、生物传感器等。

总结起来，发酵工程是研究利用微生物进行发酵生产的学科，涉及到微生物学、化学、生物工程等多个学科领域。

高中生物发酵工程概念教案

高中生物发酵工程概念教案
授课对象：高中生物课程
课时安排：1课时
教学目标：
1. 了解发酵工程的定义和基本原理；
2. 掌握发酵工程在生产中的应用；
3. 能够举例说明发酵工程对人类生活和工业生产的重要性。

教学内容：
1. 发酵工程的定义和基本原理；
2. 发酵工程在食品、药品和化工等行业的应用；
3. 发酵工程对人类生活和工业生产的影响。

教学步骤：
1. 导入（5分钟）：引导学生思考，什么是发酵工程？为什么发酵工程在生产中如此重要？
2. 讲解（20分钟）：介绍发酵工程的定义和基本原理，以及在食品、药品和化工等行业
的应用情况。

3. 分组讨论（15分钟）：让学生分组讨论发酵工程在各个行业中的具体应用，并就其重
要性展开讨论。

4. 总结（10分钟）：对本节课的内容进行总结，并强调发酵工程在人类生活和工业生产
中的重要性。

教学资源：
1. PowerPoint演示文稿；
2. 发酵工程相关的视频资料；
3. 分组讨论的问题提示卡。

评估方式：
1. 分组讨论的活动表现；
2. 课堂小测验，检验学生对于发酵工程概念的理解。

课后作业：
1. 阅读相关文献，进一步了解发酵工程的应用和发展趋势；
2. 思考并撰写一篇关于发酵工程的作文，表达对其重要性的看法。

教学反思：
1. 在教学过程中，要注重引导学生思考和提问，激发他们的学习兴趣和求知欲；
2. 通过实例和案例分析，让学生更好地理解发酵工程在生产中的具体应用和价值。

新教材高中生物第章发酵工程第节发酵工程的培养基教师用书苏教版选择性必修

第一节发酵工程的培养基课标内容要求核心素养对接举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

生命观念：掌握培养基的分类、成分与作用，能根据微生物的类型与特点选择正确的培养基。

科学思维：归纳概括培养基的主要类型、特点及应用。

科学探究：掌握培养基的配制方法，并能科学地选用和设计适合微生物生长需求的培养基。

一、培养基的类型和基础培养基1．培养基的类型(1)培养基的定义培养基主要是指为人工培养微生物等而制备的，适合微生物等生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质。

(2)培养基的类型、特点及应用划分依据培养基种类特点用途(实例)培养基的成分天然培养基(由动植物组织或微生物细胞以及它们的提取物或粗消化物配制而成)优点：取材便利、营养丰富、配制简便缺点：营养成分难以控制、实验结果的重复性较差适用于工业化生产合成培养基(由准确称量的高纯度化学试剂加蒸馏水配制而成)优点：化学成分及其含量明确、实验的可重复性好缺点：配制过程繁琐，成本较高多用于研究和育种物理性质固体培养基加一定量的凝固剂(如：琼脂)接种、保存和培养微生物半固体培养基加少量凝固剂液体培养基不加凝固剂菌种的扩大培养、工业生产用途基础培养基(一般含有水、碳源、氮源、无机盐等)提供大多数微生物对营养条件的基本需求牛肉膏蛋白胨培养基特殊培养基(以基础培养基为基础)提供特殊用途选择培养基、鉴别培养基、加富培养基2．基础培养基的成分(1)碳源：构成微生物体的重要成分，也是微生物生命活动的能量来源。

主要包括葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素等。

(2)氮源：构成微生物细胞中蛋白质和核酸的主要元素。

可分为有机氮源(豆饼粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母粉等)和无机氮源(硝酸盐、铵盐等)。

(3)无机盐：培养基的重要成分，是微生物生长繁殖和合成多种代谢产物所必需的营养物质。

微生物根据需要从培养基摄取磷酸盐等必要的无机盐。

二、特殊培养基1．特殊培养基的种类(1)选择培养基①用途：将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来。

高中生物选择性必修三第二单元微生物的培养技术及应用((含答案))高二生物单元复习知识清单

第一章发酵工程第2节微生物的培养技术及应用一、微生物的基本培养技术1.研究和应用微生物的前提（即发酵工程的重要基础）：防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物。

（P9）2.在实验室培养微生物的要求：(1)为微生物提供合适的营养和环境条件(培养基）。

(2)要确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来（无菌技术）。

（P9）（一）培养基的配制1．培养基概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

（P9）2.培养基作用：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。

（P9）3．培养基的分类（按照物理性质分类）（P9）（1）液体培养基：不含凝固剂（如琼脂），呈液体状态。

用途：扩大培养获得大量菌种、常用于工业生产。

（2）固体培养基：含凝固剂（如琼脂），呈固体状态。

用途：分离、计数、鉴定等。

拓展了解：培养基的分类（按照化学成分分类）（1）天然培养基：含化学成分不明确的天然物质。

用途：工业生产。

（2）合成培养基：培养基成分明确。

用途：分类、鉴定。

培养基的分类（按照用途分类）（1）选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长。

用途：培养、分离出特定微生物。

（2）鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品,用以鉴别不同种类的微生物。

用途：鉴别不同种类微生物。

4.怎样将液体培养基制成固体培养基？加入适量琼脂。

（P9）5.实验室中最常用的培养基之一：琼脂固体培养基。

（P9）6.微生物在琼脂固体培养基的表面或内部生长，可以形成菌落。

（P9）7.培养基的基本成分：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物的需求。

（P10）质，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O28.碳源:（1）概念：提供碳元素的物质。

（2）分类:无机碳源，如CO2、CO32-、HCO3-等。

有机氮源，如葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等。

（3）适用范围（一般情况下）添加无机碳源培养基用来培养自养微生物；添加有机碳源培养基用来培养异养微生物。

(完整版)发酵原理及工艺

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皮肤、毛发中的细菌
肠粘膜上分布的细菌
时时刻刻与微生物“共舞”
？？ 6.是祸是福
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
少数微生物是人类的敌人，可以导致病害、霉变等
鼠
艾
滋
疫
病
埃博拉病毒防止或消除有害微生物
• 微生物是人类的朋友充分利用有益的微生物资源
➢ 微生物是自然界物质循环的关键环节：固氮、分解； ➢ 体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证
细菌的一般培养条件一般细菌可在有氧条件下，37℃、最适pH6.5～7.5，放18～ 24小时生长。厌氧菌则需在无氧环境中放2～3天后生长。个别细菌如结核菌要培养1个月之久。
放线菌的一般培养条件放线菌中除致病类型外，一般为需氧菌，生长的最适温度为 28-30℃，最适PH为7.5-8.0，培养时间一般2-3天或更长。
实际生产中，对环境、设备、管线、物料、人员等均有控菌要求千方百计避免杂菌污染
无菌操作案例
1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果
需要，请选择合适的方法。（1）培养细菌用的培养基与培养皿（2）玻棒、试管、烧瓶和吸管（3）实验操作者的双手答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。
真核微生物（真菌、原生动物、藻类）
2.菌落：由一个细菌局限于一处生长繁殖后形成的具有一定形态特征的子细菌群落
细菌菌落在固定培养基的培养特征一般从以下方面描述
（1）大小（2）边缘形状
（3）隆起度
（4）表面状态（5）表面光泽
（6）表面质地

生物发酵工程面试题目(3篇)

第1篇一、面试题目1. 请简述生物发酵工程的基本概念及其在生物技术领域的重要性。

2. 解释酶工程和发酵工程之间的关系，并举例说明它们在实际应用中的区别。

3. 请阐述生物发酵过程中常见的微生物类型及其代谢特点。

4. 在生物发酵过程中，如何提高发酵效率？请列举几种提高发酵效率的方法。

5. 请简述生物发酵过程中菌种选育的重要性，以及菌种选育的常用方法。

6. 生物发酵工程在食品、医药、化工等领域有哪些应用？请举例说明。

7. 请解释生物发酵过程中，发酵罐的作用及分类。

8. 在生物发酵过程中，如何控制发酵条件？请列举几种控制发酵条件的方法。

9. 请简述生物发酵过程中，发酵液的分离与纯化的常用方法。

10. 生物发酵工程中的废弃物处理有哪些方法？请举例说明。

11. 请解释生物发酵过程中，菌种突变的原因及其对发酵过程的影响。

12. 在生物发酵过程中，如何防止发酵液污染？请列举几种防止污染的方法。

13. 请阐述生物发酵工程在节能减排方面的作用。

14. 生物发酵工程在生物制药领域的应用有哪些？请举例说明。

15. 请解释生物发酵过程中，发酵液pH值对发酵过程的影响。

16. 在生物发酵过程中，如何提高发酵液的产量和质量？请列举几种提高产量和质量的方法。

17. 请简述生物发酵工程在生物能源领域的应用。

18. 在生物发酵过程中，如何优化发酵工艺？请列举几种优化方法。

19. 请解释生物发酵过程中，发酵温度对发酵过程的影响。

20. 在生物发酵过程中，如何提高菌种抗逆性？请列举几种提高抗逆性的方法。

二、解析1. 生物发酵工程是指利用微生物的代谢活动，将生物原料转化为人类所需的生物产品的过程。

生物发酵工程在生物技术领域具有重要性，因为它为人类提供了丰富的生物产品，如食品、医药、化工原料等。

2. 酶工程和发酵工程密切相关，酶工程是发酵工程的基础。

酶工程主要研究酶的性质、制备和应用，而发酵工程则利用酶催化微生物代谢反应，实现生物产品的生产。

发酵工程第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术

第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术
发酵工程工业生产水平的
生产菌种的性能发酵和提取工艺条件
三个决定要素
生产设备
获得优良的生产菌种是实现高水平发酵工程工业生产的第一环节。
本章内容
第一节发酵工业常用的微生物菌种
第二节自然界中微生物菌种的选择性分离
第三节微生物菌种的选育
第四节微生物菌种的退化、复壮和保藏第五节工业微生物菌种的扩大培养第六节种子培养基及其制备
集的培养物到固体培养基，分离优势微生物的单
菌落。

移种时间是关键，应在所需菌占优势时移种。
连续富集培养（恒化式富集培养）

改变限制性基质浓度来控制两种菌的比生长速率。用于连续发酵生产的菌种选育特别适合。
固体培养基的使用

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常用于分离酶产生菌，选择培养基中常含有所
需的基质，以便促使酶产生菌的生长，并在菌落
使目的微生物在种群中占优势，使筛选 1. 目的：
变得可能。
2. 两种方案：
（1）施加选择性压力分离法：采用特定的有利于目的微生物富集的条件进行培养，使目的微生物占优势，以实现快速分离纯化的目的。（2）随机分离法：不能提供任何有助于筛选产生菌的信息时，只能通过随机分离法进行分离。
（1）施加选择性压力分离法
酵母(既是微生物又是真核细胞)
生长迅速，营养要求不高，易培养；安全性好；比哺乳动物细胞操作简单；具有一定的修饰蛋白的能力。
中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）表达系统
具有准确的转录后修饰功能；具有产物胞外分越功能，便于下游产物分离纯化；具有重组基因的高效扩增和表达能力；具有贴壁生长特性，也可进行悬浮生长； CHO很少分泌自身的内源蛋白。

发酵工程知识点总结高中

发酵工程知识点总结高中一、发酵工程的概念和发展发酵工程，是指通过微生物的代谢活动，将有机物质转化成更有用的产物的工程技术。

发酵工程是综合应用生物化学、微生物学、工程学的一门新兴科学，是现代生产中的重要组成部分。

随着生物技术和工程技术的不断发展，发酵工程得到了较快的发展。

发酵工程的产物广泛用于医学、农业、食品、环保等多个领域。

在国民经济各部门和人们生活中都起着重要作用。

二、发酵工程的基本原理1.微生物发酵的基本原理发酵的基本过程是：首先是微生物分解所需营养物质为能量，随后是将其转化为生长代谢的生物体组织，进一步是将有机物质转化为对人类生产和生活有益的产物。

在这个过程中，微生物起着关键的作用。

2.发酵过程的基本特点发酵过程是由微生物代谢活动引起的，具有时间长、可控制性差等特点。

另外，发酵过程还会产生较多的热量，需要合理的散热措施。

3.发酵工程原料的选择原料的选择对于发酵工程至关重要，原料一般包括碳源、氮源、矿物盐等，不同的微生物对原料要求差异较大。

4.发酵工程的主要流程发酵工程主要包括发酵罐的设计、微生物的培养、发酵条件的控制等步骤，其主要目的是通过发酵罐培养微生物得到需求的产物。

三、发酵工程中的微生物1.发酵工程中的微生物的种类常见的发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、霉菌、细菌等。

在不同的发酵过程中，选择合适的微生物种类非常重要。

2.微生物的选型对于发酵工程来说，微生物的选型是十分关键的。

要根据所需产物的性质和发酵条件的要求来选择合适的微生物。

3.微生物的培养微生物的培养是发酵工程中的核心环节，培养的条件应该控制得很好，确保微生物的最佳生长繁殖情况。

四、发酵罐的设计1.发酵罐的结构发酵罐通常分为罐体、搅拌器、温控装置、进气装置、排气装置等几个部分。

2.发酵罐的主要功能和要求发酵罐的主要功能是提供合适的生长环境给微生物，要求它能够充分搅拌，保持温度和通气等。

3.发酵罐的类型目前，常用的发酵罐类型有批量式、连续式及其衍生的多种类型。

人教(2019)生物高考复习：第37讲传统发酵技术的应用

【答案】产物浓度营养温度 pH 溶解氧罐压泡沫反馈过滤沉淀产物的性质
3．啤酒的工业化生产流程【答案】淀粉酶胚糖浆酶灭菌冷却大多数微生物
4．发酵工程的应用 (1)在食品工业上的应用。 ①生产传统的发酵产品，如__酱__油__、__各__种__酒__类____。 ② 生产食品添加剂，如通过 __黑__曲__霉____ 发酵制得的柠檬酸，由 ___谷__氨__酸__棒__状__杆__菌___发酵生产味精。 ③生产酶制剂，如α－淀粉酶、β－淀粉酶、脂肪酶等。 (2)在医药工业上的应用：__基__因____工程、___蛋__白__质___工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。
【答案】(1)提示：酸奶的制作依靠的是乳酸菌的发酵作用，抗生素能够将乳酸菌杀死或抑制乳酸菌的生长，因此含有抗生素的牛奶不能发酵成酸奶
(2)提示：在腌制过程中，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐摄入过量或在特定条件下，会危害人体健康
(3)提示：泡菜坛内形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也较丰富，适合酵母菌繁殖
2．实验设计与操作
【答案】冲洗酒精发酵 18～30 30～35 密封通气 10～12 7～8
[自主检测]
1．思考判断
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。
()
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵所
需的最适温度。
()
(3)在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。
()
知识点三发酵工程及其应用
[自主学习] 1．发酵工程利用___微__生__物___的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌种的____选__育__和__培__养____、产物的分离和提纯等方面。

高中生物选择性必修三生物技术与工程知识点总结

高中生物选择性必修三生物技术与工程知识点总结一、发酵工程1.腐乳制作过程中，毛霉产生蛋白酶，可将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸。

2.泡菜制作过程中利用的微生物主要是乳酸菌，产生的白膜是由于酵母菌导致的。

3.果酒制作过程中，前期需要通气，后期密闭。

果酒与果醋的制作的区别主要是温度和果醋制作过程中需要通入氧气。

4.固体培养基和液体培养基的最主要的区别是固体培养基中加了琼脂。

5.选择培养基是指只允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

6.鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。

7.分解尿素的细菌的分离原理：在培养基中以尿素为氮源，只有能合成脲酶的细菌才能生长，缺乏脲酶的细菌因缺乏氮源而不能生长繁殖。

8.土壤中的分解尿素的细菌是因为它们能合成脲酶，将尿素分解成 NH3和CO2，NH3提供N源，CO2不提供C源，只有自养型的生物以CO2作为C源，培养基碱性增强，pH 升高，以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌，若指示剂变红，则pH 升高，说明该种细菌能分解尿素。

9.培养基一般包括哪些成分？水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。

在培养乳酸杆菌时，需要添加维生素，培养霉菌时，一般将培养基调至酸性，培养细菌时需要将调至中性或弱碱性，但是乳酸菌的培养需要调制酸性10.平板划线法之前不需要对溶液进行稀释，平板划线法本身就是稀释的过程。

11.平板划线法和稀释涂布平板法都是微生物接种分离的方法。

稀释涂布平板法可以用来计数。

12.纤维素分解菌的分离方法是在培养基中只含有纤维素作为唯一碳源的培养基。

13.观察透明圈的大小时，应该观察的是菌落与透明圈的直径的比值，来判断分解能力。

14.细菌计数板用来计数细菌，血细胞计数版计数较大的，比如说酵母菌、霉菌、真菌等。